آشنايي با واقعيت مجازي(VR) و زبان مدل سازي واقعيت مجازي (VRML)



اكرم عيني
دانشجوي دكتري كتابداري و اطلاعرساني
Email:
نسخه نهایی در دست انتشار
چكيده:

"زبان مدل سازي واقعيت مجازي"، استاندارد جديدي براي توصيف دنيا و اشياء سه بعدي است و به عنوان نوعي زبان متني اين امكان را مي دهد كه دنياي مجازي همراه با اشياء و اشكال سه بعدي با تمام رنگها و بافت ها، منابع نور، مه، سايه، انيميشن و حتي جلوه هاي صوتي به منظور ظاهر واقعي دادن به آنها با استفاده از دستورالعملهاي ساده به راحتي ايجاد شوند.اين مقاله به بررسي زبان مدل سازي واقعيت مجازي پرداخته و ضمن بيان تاريخچه، ابزارها و كاربردهاي اين پديده، به تبيين مزايا و امكانات "زبان مدل سازي واقعيت مجازي " و امكانات آن درمقايسه با زبان نشانگذاري فرامتن(اچ. تي. ام ال) ميپردازد.

كليد واژهها: زبان مدل سازي واقعيت مجازي، واقعيت مجازي، گرافيك رايانهاي، VRML

مقدمه
به دليل افزايش بي رويه سايت هاي اينترنتي در جهان، روز به روز رقابت سايت ها در جذب كاربران بيشترمي شود. در اين ميان سايت هايي كه علاوه بر ظاهري زيبا، تعامل بيشتري با كاربر داشته اند موفق تر بوده اند. بررسي 100 سايت نخست اينترنت نشان داده است كه بيشتر اين سايت ها از تبليغات، انيميشن دو بعدي و سه بعدي3D استفاده كرده اند.
شبكه را به عنوان مكاني تصور كنيد كه از طريق آن مي توانيد در فضاهاي سه بعدي گام برداشته، اجسام را برداريد، آنها را تماشا كنيد و با عبور از فضاها به مكانهاي ديگر برويد.

اين فضاها در محيط شبكه مبتني بر واقعيت مجازي عرضه خواهند شد .در اين محيط شما قادر خواهيد بود گالري هاي هنري زيبا را سياحت كنيد، يا درون مغز انسان را ببينيد، به كتابخانه سري بزنيد و به راحتي كتاب دلخواه را برداشته و در يك فضاي جالب آن را مطالعه كرده، وارد فضاي داستان شده و با شخصيت ها و حوادث همراه شويد كه در حقيقت اين همان وعده واقعيت مجازي در شبكه است.

تعاريف
مجازي virtual: صفتي كه به فعاليت ها، اهداف، موجودات و مكان هايي اشاره دارد كه واقعيت فيزيكي ندارند. بلكه تنها در شكل رقومي ( سايبر- فضا ) موجوديت دارند مثل صندوق الكترونيكي
واقعيت مجازيvirtual reality: محيط الكترونيكي كه با استفاده از جلوه هاي بصري سه بعدي واقعيت را مشابه سازي مي كند اما فاقد ماديت فيزيكي هستند.
واقعيت مجازي با اختصار VRتوليد نرم افزاري – رايانه اي از يك پنداره يا محيط كه براي حواس ( بيشتر بصري ) معادل واقعيت، وانمود گردد و به فضاي سه بعدي كه توسط كامپيوتر ايجاد مي شود، اطلاق مي گردد.
در حقيقت واقعيت مجازي استفاده از فناوري پيشرفته از جمله كامپيوتر و لوازم جانبي آن و ابزارهاي چند رسانه اي مختلف براي ايجاد يك محيط مجازي ( شبيه سازي شده) است. در اين محيط كاربر اشياء، حوادث و رخداد هاي مجازي قابل مقايسه با دنياي واقعي را با استفاده از مبدلهاي طراحي شده و حسگر هاي خاص به طور تعاملي در دست مي گيرد و تصاوير نمايشي و حركتي را مشاهده مي كند طوري كه فرد گمان كند در محيط واقعي قرار گرفته است.
دنياهاي مجازي با استفاده از زبان مدل سازي واقعيت مجازي ياVRML ايجاد مي شود . اين زبان شامل دستورالعمل هايي براي ساخت اشياء هندسي سه بعدي است . برنامه نويسان و هنرمندان در اين زبان براي ساخت فضاهاي پيچيده از اشكال هندسي استفاده مي كنند. در وب سه بعدي مي توان با كنترل هاي بصري مرورگر ( فلش ها ) يا به وسيله موشواره يا صفحه كليد يا دستكش اطلاعات يا اهرم كنترل حركت كرد.

تاريخچه
در 1910واقعيت مجازي براي پنوماتيك و حركت هواپيما و آموزش خلبانان به كاربرده شد كه ارزان و ايمن بود. در دهه 50 فكر فريب حواس در فيلم هاي روي پرده بزرگ و صداي استريو با دستگاهي به نام سينه راما به كار رفت كه نوعي سيستم پخش تصوير بر روي پرده عريض بود كه در آن تصوير ميدان ديد تماشاگر را پر مي كرد و تركيب آن با صداي استريو اين حس را ايجاد مي كرد كه شخص واقعا در صحنه حضور دارد. در اواخردهه 60 طرح دنياي مجازي تحت كنترل كامپيوتر بررسي شد. واقعيت مصنوعي دستگاهي بود كه ميرون كروگر آن را ساخت. با اين دستگاه، حركات و حالت هاي بدن شما در حالي كه در اتاق حركت ميكنيد تصاوير روي نمايش گر ويدئويي را تغيير مي دهد يعني تصاوير ويدئويي زنده همراه با صحنه هايي كه توسط كامپيوتر توليد شده را مي بينيد. ايوان ساترلند[1] در دهه 70 گرافيك هاي سه بعدي شبكه سيمي را ساخت كه در اولين شبيه سازي كامپبوترهاي توليد شده به كار رفت .واقعيت محاري را اولين بار در 1989 يارون لانير[2] به كاربرد. پس از ان ميرون كروگر[3] در 1970 هوش مصنوعي[4] را به آن افزود و گيبسون[5] در 1984 فضاي سايبر[6] را معرفي كرد و در 1990 واژه دنياي مجازي يا محيط مجازي كاربرد بيشتري پيدا كرده است و به كليه فضاهاي سه بعدي كامپيوتري اطلاق مي شود.

ابزارها
پنج حس بينايي شنوايي بويايي چشايي و لامسه درباره دنياي واقعي، درباره شكل وضعيت رنگ بافت و اينكه از چه نوع موادي ساخته شده اند، اطلاعاتي به ما مي دهند. دستگاهي را تصور كنيد كه براي شما اطلاعاتي ارسال كند اما نه اطلاعاتي درباره دنياي اطرافتان بلكه اطلاعات ساختگي برايتان بفرستد. اطلاعاتي درباره جهاني خيالي به طوري كه شما تصور كنيد واقعي است و فريب بخوريد و اين به طور مجازي واقعيت پيدا مي كند .اين دنياي واقعي جهاني است كه به كمك كامپيوتر خلق مي شود، واقعي به نظر مي رسد، واقعي حس مي شود گرچه واقعي نيست و گاهي بعضي چيزها يي كه درآن است در جهان واقعي محال به نظر مي رسد.
گاهي شما نمي توانيد بدون كمك يك دستگاه واقعيت مجازي را ببينيد. گرچه همه اين سيستم ها براي كاربردهاي مختلف خيلي متفاوت به نظر مي رسند، اما همه آنها به يك روش كار مي كنند. محيط مصنوعي به وسيله نرم افزار سخت افزار كامپيوتر ايجاد مي شود و به كاربر ارائه مي گردد به روشي كه كاربر احساس مي كند شبيه يك محيط واقعي است. براي ورود به اين محيط برخي ابزارهاي ورودي ( از جمله دستكش اطلاعات و …..) نياز است كه به كمك مانيتور حداقل سه حس را كنترل مي كنند.

1. داده ها
براي دنياي مجاز ي كليه اطلاعاتي كه آن جهان را تعريف مي كند. چيزهايي مثل شكل، رنگ اشيا و نحوه حركت ، صدا و ازاين قبيل

2. كامپيوتر گرافيكي پر قدرت و با سرعت بسيار بالا.
در مركز هر دستگاه واقعيت مجازي يك كامپيوتر قدرتمند قراردارد. داده هايي درباره دنياي مجازي ذخيره مي كند و نرم افزار كاربردي را هدايت مي كند تا آنچه در جهان مجاز ي اتفاق مي افتد را كنترل كند همچنين اطلاعات را از سخت افزار مي گيرد و تصاوير و صداهايي را توليد و ارسال مي كند معمولا كامپيوتر به منزله مولد واقعيت است

3. نرم افزار كاربردي
نرم افزاري براي دنياي مجازي سه بعدي كه واقعيت محازي را به راه مي اندازد و تصاوير و صداهاو فضاها را توليد مي كند و آنها را نمايش مي دهد

4. ابزارهاي ورودي و خروجي اين ابزارها واسط ميان كاربر و كامپيوترهستند از جمله :
الف –نمايش گر مخصوص سر (HMD[7])با گوشي استريو جهان مجازي را مي بينيدو مي شنويد .متداولترين نمايشگرهاي تصويري براي نمايش تصاوير مجازي است كه از دو نمايشگر مجرا براي هر دو چشم تشكيل شده است كه بر سر كاربر نصب مي شود اين نمايشگرها داراي كيفيت زاويه ديد متفاوت هستند .
ب - دستكش اطلاعات (Data Glove): با گرفتن ان به دنياي مجازي مي رويد و در آنجا حركت مي كنيد . با وجوديكه صفحه كليد وسيله خوبي براي برقراي ارتباط با كامپيوتر است اما خيلي زود مشخص شد كه براي ارتباط با محيط مجازي نقش محدود كننده اي دارد .پس دستكش اطلاعات توسط توماس زيمرمان (فردي كه تلاش كرد گيتار مجازي را خلق كند)توليد شد كه بوسيله آن تماس با دنياي مجازي طبيعي تر مي شد.

كاربرد ها
بيشترين كاربرد ها ي واقعيت مجاز ي در يكي از اين سه مقوله جا مي گيرد:

● شبيه سازي[8]
شبيه سازي به معناي وانمودن، حل كردن، تقليد چيزي است. دنياهاي مجازي برگردان هاي دنياي واقعي اند، مانند شبيه سازي وشبيه سازي پرواز يا رانندگي در محيطهاي مختلف مثل محيط فيزيكي فضايي و…

● تجسم
تجسم به معناي مجسم كردن قابل مشاهده ساختن به خصوص در ذهن دنياهاي مجازي كه با نشان دادن اطلاعات به صورت تصاوير سه بعدي آسان تر فهميده شوند. مثل تجسم هاي مجازي از فعاليت هاي پزشكي،نظامي و آموزشي

● واقع گريزي
واقع گريزي به معناي تمايل به خلاصي ار واقعيت دنياهاي مجازي كه با تخيل خلق ميشوند ، شبيه بازي هاي ماجرايي

از مشخصه هاي اساسي واقعيت مجازي حس حضور واقعي در مكان شبيه سازي شده و كنترل روي آن محيط شبيه سازي شده استكه بيشتر با استفاده از ابزار هاي مختلف بر اساس هدف كاربران و پيچيدگي فني محيط آنها است.

مهمترين كاربرد واقعيت مجازي در آموزش – تجارت اكترونيكي – پژوهش هاي تجربي ، عملي و آزمايشگاهي- معماري توليد صنعتي و موارد زير است :
● فروشگاه هاي مجازي براي استفاده بهتر از تجارت الكترونيكي
● دانشگاه هاي مجازي كه كلاسها و آزمايشگا ه هاي آن همه مجازي است و شاگردان آن درنقاط مختلف دنيا قراردارد.
● شبيه سازي حركت وسائل نقليه و آموزش رانندگي، خلباني شبيه سازي انواع ورزش و………… .
● جراحي از راه دور.
● كتابخانه و مراكز اطلاعاتي
● بازيهاي واقعيت مجازي چند نفره و ابزار هاي سرگرمي مجازي

در بحث آموزش مجازي، طي 20 سال گذشته استاندارد آموزشي از كتاب محوري و معلم محوري به دانش آموز محوري تبديل شده است و روشهاي تدريس به سوي تفكر انتقادي سوق داده مي شوند. در نتيجه فضا به كلاس درس محدود نمي شود و به طور مجازي اطلاعات آموزشي مي تواند به گروهي در مكانهاي مختلف انتقال داده شود. آموزش مجازي تعامل يكسويه بين معلم و دانش آموز را حذف مي كند. چون دانش آموزان مي توانند هر وقت بخواهند، بپرسند و معلم هم در هر جا پاسخ دهد و هم درس دهد. در موقعيت آموزشي به راحتي با اضافه كردن جنبه رقابتي – سرگرمي انگيزه دانش آموز را بالا برد.
درآموزش مجازي كلاس به صورت ويدئوكنفرانس تعاملي است كه در يك فضاي مجازي همه با هم شركت مي كنند و مثل كلاس واقعي با هم تعامل دارند حتي مي توانند تصاوير همديگر را ببينند يا تصوير متحرك گرافيكي از هم داشته باشند. اين براي افراد معلول كه مي توانند وارد كلاس عادي شوتد بسيارموثراست .

مزاياي استفاده از محيط مجازي
- در اين محيط كاربر امنيت بيشتري احساس مي كند.
- در اغلب موارد هزينه طراحي و پياده سازي كمتري دارد.
- انعطاف پذير است و مي توان آن را به راحتي براساس شرايط واهداف تغيير داد.
- كاربرهاي واقعي وتوان بالقوه فوق العاده اي دارد به طوري كه كاربران مي توانند مدل شبيه زندگي را تجربه كننديا درمحيطي امن قدم زنند و مي توانند در عين حال روي آن محيط كنترل داشته باشند در واقعيت ممكن است چنين چيزي محال باشد.

عوامل و امكانات موثر
تاكنون كاستي هايي موجب ناگستردگي سيستم ها در شبكه شده است كه امروزه به سرعت از ميان مي رود. از جمله عواملي كه رشد صنعت فضاي سه بعدي را راحت تر كرده اند و كاهش كاربرد انيميشن هاي دو بعدي در وب را در پي آورده انداز عوامل مثبت گرايش به بحث تصاوير سه بعدي محسوب مي شوند عبارتند از:
● افزايشcpu ها، شتاب دهنده هاي گرافيكي كه باعث شده سرعت پردازش بالا رفته وسريعتر شود.
● افت بهاي كامپيوتر هاي سريع و پر قدرت
● پيشرفت زبان هاي استاندارد وب مانند VRML,PGML
● حافظه ٌRAM و ارتقاء آن
● ظرفيت رسانه هاي ذخيره اي بيشترشده است.
● ابزارهاي ورودي متنوع تر شده اند( دستكش اطلاعات و HMD)
● نرم افزارهاي چند رسانه اي گسترش يافته اند از جمله برنامه هاي Flash،Director و..)
● دوربين ،كارتهاي گرافيكي با لا ، كارت صداي دالبي
● . افزايش پهناي باند ، اتصالات اينترنت نيز مشاهده تصاوير سه بعدي را راحت تركرده است.

VRML زبان مدل سازي واقعيت مجازي
VRML كه به صورت V-R-M-L يا Vermil تلفظ مي شود، كلمه اي اختصاري براي Virtual Reality Modeling Language يا زبان مدل سازي واقعيت مجازي است. اين زبان كه توسعه واقعيت مجازي و فناوري هاي مدل سازي سه بعدي است در مي 1994 توسط مارك بسكي [9] تن پاريسي[10] و گاوين بل[11] نوشته شد. آنها در انجمن حرفه ايي گرافيك كامپيوتري نسبت به ايجاد يك برنامه جلوه خاص ويژه براي دنياي انيميشن سه بعدي تعاملي در روي وب اقدام نمودند كه موتور محرك اين كار زبان VRMLبود.

VRML در مقايسه با HTML
VRML چيزي شبيه [12]HTML است .برخي آن را HTML سه بعدي دانسته اند، استاندارد جديدي براي توصيف دنيا و اشياء سه بعدي است. خوشبختانه از ابتداي كار اين زبان استاندارد بود. اين زبان به عنوان يك تكنولوژي براي نمايش گرافيك سه بعدي مورد پذيرش قرار گرفته است زيرا راه قابل دسترس و راحت براي دنياي تعاملي است.
VRML در حقيقت يك زبان پويانمايي تعاملي است و اجازه مي دهد سازنده هاي صفحات وب با آن فضاي سه بعدي بسازند و اشياء سه بعدي در وب را ببينند. در آن home page تبديل به home space مي شود.
VRML به عنوان نوعي زبان متني اين امكان را مي دهد كه دنياي مجازي همراه با اشياء و اشكال سه بعدي با تمام رنگها و بافت ها، منابع نور، مه، سايه، انيميشن و حتي جلوه هاي صوتي به منظور ظاهر واقعي دادن به آنها با استفاده از دستورالعملهاي ساده به راحتي ايجاد شوند.
VRML يك ابر فضاي سه بعدي را پديد مي آورد كه با فشردن كليدهاي روي كامپيوتر مي توان در اين جهان سه بعدي به هر سو رفت. در ارتباطات با سرعت كم قادر است كاركند چون هندسي با متن معمولي است و به خوبي down load مي شود و كدهايش به راحتي به ويندوز و linux منتقل مي شود.
HTML براي طراحي يك صفحه دو بعدي و VRML براي ساخت صحنه هاي سه بعدي كه اصطلاحا به آنها Virtual World گفته مي شود، به كار مي رود . نتيجه اجراي فايل هاي HTML يك محيط دو بعدي با اصطلاح صفحه Pageاست، ولي اجراي فايل هاي VRML توسط مرورگر، يك فضاي سه بعدي را مي سازد كه اصطلاح صحنه Scene را برايش به كاربردهاند.
VRMLبه نحوي توسعه داده شده كه به HTML وابسته نباشد، با اين حال در VRML نيز از همان پروتكل ها براي انتقال فايل از طريق اينترنت استفاده شده است .بنابراين هر چيز كه در مورد اينترنت و وب آموخته ايد، در VRML هم كاربرد خواهد داشت .شما مي توانيد فايل هاي ساخته شده توسط VRML را با مرورگرهاي VRML يا مرورگرهاي معمولي HTML مثل Internet Explorer 5 به بالا مشاهده كنيد .
آدرس (URL) فايل هاي VRML شبيه فايل هاي HTML به نظر مي رسند، با اين تفاوت كه پسوند فايل هاي HTML به صورت .html و .htm است، در حالي كه در فايل هاي (( World files) VRML از پسوندهاي.flr ، .wrz و .wrl استفاده مي شود.فايل هاي VRML فقط محتوي متن هستند، با اين حال پس از خوانده شدن توسط مرورگرها، يك محيط كاملا گرافيكي را مي سازند.
براي نمايش يك فضاي VRML از طريق وب بايد يك برنامه به شكل Plugin براي مرورگر پيكره بندي شود كه مشهورترين آنها paltinum وCosmoplayer هستند به اين ترتيب كه مرورگر فايلهاي world را خوانده دستورات آن را به داخل يك محيط مستطيل شكل روي صفحه وب مي كشد .يكبار كه فايلها اجرا شوند و با مرورگر خاص باز شوند كدهاي توصيفي اشيا را توصيف مي كنند و آن را به صورت گرافيكي براي كاربر نمايش مي دهد و نيازي نيست كه هر بار مرورگر نصب گردد.
اكثر مرورگرها رابط گرافيكي مشابهي دارند منلا Control panel يا dashboard كه به كاربر اجازه مي دهد در صحنه راه برود يا آن پرواز كند يا مسيري را navigate كند كاربر مي تواند نور را كنترل كند و زاويه ديد و حتي چشم انداز صحنه را تنظيم كند .
مهمترين وظيفه VRML اين است كه مشخص كند چگونه يك صحنه سه بعدي در دنياي مجازي ساخته شود. اگر بخواهيم تخصصي تر بگوييم ،VRML يك زبان صحنه پردازي است هدف اين بود كه راه حلي آسان مثل HTML براي اين كار ارائه شود كه قابليت توسعه نيز داشته باشد .
از تفاوت ديگرVRML با HTML در اين است كه مي تواند به مرورگر دستوراتي را در مورد محل قرار گيري اشياء سه بعدي و رنگ آنها بدهد و به طور اساسي اين امكان را فراهم مي كند تا مرورگر نقطه ها را به هم متصل كند. در حالي كه HTML فقط گونه هاي ساده متن و تصاوير از پيش ساخته شده را براي ساخت يك صفحه دو بعدي در كنار هم قرار مي دهد.

مشخصه هاي زبانVRML
VRML نه يك زبان برنامه نويسي همه منظوره مثل++ C و نه زبان اسكريپت مثل جاوا اسكريپت و نه يك زبان تعريف صفحه مثل HTML است .همان طور كه قبلا نيز اشاره شد ، VRML يك زبان صحنه پردازي است كه هندسه و رفتار يك صحنه سه بعدي كه اصطلاحا به آن World گفته مي شود را معين مي كند. زبان مدل سازي واقعيت مجازي بدون نياز به ايستگاه كاري يا نرم افزار هاي كاربردي ، قادر به ساخت تصاوير پيچيده سه بعدي در كامپيوترهاي شخصي است و به وسيله دستورهاي متني اشكال چند ضلعي رنگي و واقعي را تعريف مي كنند .

خصوصيات دو نسخه VRML.1.0 ، VRML 2.0
بينVRML1 و VRML2 تفاوتهايي وجود دارد. به طور خلاصه صحنه هاي ساخته شده توسطVRML1 ، ايستا هستند كه اصطلاحا به آنها Static World گفته مي شود، در حالي كه در VRML2 قابليت حركت و نيز ارتباط با كاربر Interactive World گنجانده شده است. ،VRML 1.0 فقط قابليتها و دستورات پايه اي براي پيوند دادن اشياي دنياي مجازي به صحنه ها را شامل مي شد.
VRML 2.0يعني با فرمت UTF8رمز گشايي مي شود. بنابراين مي توان هر صحنه سه بعدي را با جزييات با استفاده از فايلهاي بسيار كوچك ساخت و آنها به راحتي down load مي شوند. اين روي شبكه خيلي مهم است مثلا مي توان يك تصوير متحرك سه بعدي logo را به صفحه اول تعبيه كرد كه اين زمان كمتر از يك صفحه متحرك يا gif زمان كمتري مي برد. ويژگيها و خصوصيات هر يك از اين نسخه ها، به شرح زير است :


خصوصياتVRML 1.0
- اشياي استاندارد مكعب ، كره ، مخروط، استوانه ، متن
- اشياي اختياري سطوح ، مجموعه خطوط، نشانگرها
- قابليتهايfly through ،walk through ،examine scenes
- نورپردازي
- دوربين ها ديد از زواياي مختلف
- قرار دادن بافت (texture) روي اشياء
- كليك روي پيوندها
- تعريف و استفاده مجدد از اشياء

VRML 2.0علاوه بر خصوصيات VRML 1.0 ويژگيهاي زير را نيز داراست :
- اشياي متحرك
- سويچ ها
- سنسورها
- اسكريپت ها جاوا يا جاوا اسكريپت
- درج شونده ها رنگ ، مكان ، جهت و..
- رنگ و بافت زمينه
- صوت فايل هاي WAV وMIDI
- بافت هاي متحرك
- Event routing
تعريف و استفاده مجدد از اشياء و رفتارها (behaviors) و تاثيرپذيري و اضافه كردن گره هاي جديد به زبان ، با استفاده از PROTO وEXTERNPROTO
مهمترين تفاوت بين دو نسخه اين است كه VRML 2.0 تعريف دقيق و پذيرفته شده براي كل دنيا دارد كه توسط موسسه جهاني استاندارد به تصويب رسيده است ، (ISO/IEC-14772-1:1997) در حالي كه VRML 1.0 اين گونه نيست .


اولين خط هر فايل VRML 2.0 با عبارت زير شروع مي شود:

#VRML V2.0 UTF8

ولي بيشتر مرورگرهاي VRML 2.0 مي توانند فايل هاي VRML 1.0 را بخوانند ولي هيچ كدام از مرورگرهاي مخصوص VRML 1.0 نمي توانند فايل هاي VRML 2.0 را بخوانند .

اجزاء اساسي يك فايلVRML
در اين قسمت به طور خيلي خلاصه به بررسي مفاهيم پايه اي برنامه نويسي VRML مي پردازيم و بدين منظور VRML 1.0 را مورد بررسي قرار مي دهيم .همه فايل هاي VRML با يك Header شروع مي شوند كه فايل را براي خوانده شدن و اجرا به مرورگر معرفي مي كند براي VRML 1.0 به اين صورت است كه اولين خط هر فايل VRML 1.0 با عبارت زير شروع مي شود:

#VRML V 1.0 ascii
Separator{
Separator{
Material{
emissiveColor 100{
Sphere{}
{
{

زبان مدل سازي واقعيت مجازي داراي فايل هاي متني است كه قادر به ترسيم اشكال گرافيكي است. اشكال تعريف شده در زبان VRML گره ناميده مي شود .اجزاء يا اشياي پايه اي VRML را گره Node مي نامند .سه نوع گره وجود دارد

● Shape Nodes :كه هندسه اشياء را مشخص مي كند، VRML 1 0چهار نوع شكل از پيش تعريف شده را پشتيباني مي كند :مكعب ، مخروط ، استوانه و كره
● Property Nodes كه چگونگي ترسيم شدن يك شي ء را مشخص مي كند،يكي از مهمترين آنها، Material node است كه رنگ و ظاهر يك شي ء را مشخص مي كند .رنگها بر طبق استاندارد RGB تعريف مي شوند
● Grouping Nodes كه به كمك آنها مي توانيم گروهي از اشياء را به عنوان يك شي ء جديد تعريف كنيم مهمترين نوع از اين گره ها، گره Separator است كه موجب مي شود مجموعه اي از گره ها را بتوان به صورت يك گره واحد در نظر گرفت


گره هاي مختلف پس از مرتب شدن در كنار هم يك گراف صحنه Scene graph را تشكيل مي دهند كه مجموعه آنها نيز يك VRML World يا همان صحنه را مي سازند. گراف صحنه Scene graph ،نمايش سلسله مراتبي همه اشيا بصري دنياي مجازي است



VRMLحداقل 36 گره مختلف را شامل مي شود كه هر كدام از آنها نيز بحثها و مثالهاي مخصوص به خود را دارند. هنگام استفاده از يك گره برنامه ريزي شده، گره به وسيله تكنيك هاي تصوير متحرك شروع به كار مي كند. اين گره ها مراحل عمليات را دنبال مي كنند .گره ها اشكال سه بعدي را ايجاد و نقطه ديد كاربر را معين مي كنند .

سند VRML چگونه است ؟
ساختارش شامل يك header گراف صحنه است و خط اول سند با كاراكتر # آغاز مي شود. Scene graph داراي عبارتهاي node, value HTML و پارامترهاي آن است.
بعد از header بايد گره ها نوشته شود كه با يك آكولاد ( باز ) و تعداد و مقادرير فيلدها و يك آكولاد بسته بيان مي شود. ازanchor ب راي لينك به صفخات مهم وخركت به صفخات ديگر استفاده مي شود.با استفاده از اين اجزاء مي توان برنامه ساده زير را نوشت:

#VRML V 1.0 ascii

مشكلات
پياده سازي يك فضاي سه بعدي در وب با Java. DirectX, VRML, Flash., QuickTime انجام ميشود و محيط هايي را براي كاربران فراهم ميكنند اما از مشكلات3D ( plug in ) و شايد مرورگرهاي خاص استو مشكل ديدن تصاوير down load كردن برخي نزم افزارها است كه افزايش پهناي باند اتصالات، ديدن انيميشن ها را ساده تر مي كند. ارسال فايل VRML كه توصيف كننده دنياي مجازي است ، مي توانند چند دقيقه يا بيش از نيم ساعت طول بكشد كه بستگي به حجم دنياي محازي و سرعت اتصال دارد.VRMLبا تمام جذابيتهاي دنياي واقعيت مجازي يك مشكل اساسي دارد ممكن است خيلي حجيم باشد و بارگذاري و تعامل آن بسيار كند كه با افزايش پهناي باند اين مشكل نيز برطرف خواهد شد.
نسل بعدي VRML را X3D ناميده اند كه همانند Xml ساده تر گسترش مي يابد.

مدل مفهومي مرورگر VRML

[align=left]
Cycle Through Three Shapes
#VRML V2.0 utf8

Group {
children [
DEF TOUCH TouchSensor {}
DEF SWITCH Switch {
whichChoice 0
choice [
Shape {
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 1 0 0 }
}
geometry Sphere {}
}
Shape {
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 0 1 0 }
}
geometry Box {}
}
Shape {
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 0 0 1 }
}
geometry Cone {}
}
]
}
]
}

DEF SCRIPT Script {
eventIn SFBool clicked
eventOut SFInt32 which
field SFInt32 num 0
url "vrmlscript:
function clicked(val) {
if(val) {
num = (num + 1) % 3;
// same as num = num + 1; if(num==3) num=0;
which = num;
}
}"

}

ROUTE TOUCH.isActive TO SCRIPT.clicked
ROUTE SCRIPT.which TO SWITCH.whichChoice
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید] ... Cycle.html
D.2 Simple example
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید] ... PD.HTM#D.2
This example contains a simple scene defining a view of a red sphere and a blue box, lit by a directional light:

Figure D-1: Red sphere meets blue box
#VRML V2.0 utf8
Transform {
children [
NavigationInfo { headlight FALSE } # We'll add our own light

DirectionalLight { # First child
direction 0 0 -1 # Light illuminating the scene
}

Transform { # Second child - a red sphere
translation 3 0 1
children [
Shape {
geometry Sphere { radius 2.3 }
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 1 0 0 } # Red
}
}
]
}

Transform { # Third child - a blue box
translation -2.4 .2 1
rotation 0 1 1 .9
children [
Shape {
geometry Box {}
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 0 0 1 } # Blue
}
}
]
}

] # end of children for world
}


PRIVATE
Figure D.1: Red sphere meets blue box



#VRML V2.0 utf8
Transform {
children [
NavigationInfo { headlight FALSE } # We'll add our own light

DirectionalLight { # First child
direction 0 0 -1 # Light illuminating the scene
}

Transform { # Second child - a red sphere
translation 3 0 1
children [
Shape {
geometry Sphere { radius 2.3 }
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 1 0 0 } # Red
}
}
]
}

Transform { # Third child - a blue box
translation -2.4 .2 1
rotation 0 1 1 .9
children [
Shape {
geometry Box {}
appearance Appearance {
material Material { diffuseColor 0 0 1 } # Blue
}
}
]
}

] # end of children for world
}


منابع
1. امين تبار ، امير .”VRMLچيست .“ماهنامه رب . سال دوم شماره 20 بهمن 80. صص 70-71


2. Virtual Reality: a word definition from the webopedia computer dictionary[online]
at: [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
3. [online] htttp://developer.irt.org/script/5000.htm
4. The Virtual Reality Modeling Language[online]
at: [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید] ... 14772-all/
5. Kirschenbaum, Matt. VRML an introduction for the electronic text center [online]
at:[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
6. Harrison , j David .Jaques, Mark w s.Experiments In Virtual Reality .butterworth – heinemann .1996.

7. فرهنگ توصيفي كتابداري

[online] [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]

8. Beier, k-p . Virtual Reality : a short introduction [online] at :
http:// [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
9. Welcome to the Virtual reality home page[online] at:
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
10. The Virtual Reality Modeling Language [online]
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید] ... index.html
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
K.-P. Beier. Virtual Reality: A Short Introduction Virtual Reality Applications to Work (Published in WORK, 11 (3): 277-293, 1998) Patrice (Tamar) Weiss and Adam S. Jessel School of Occupational Therapy, Faculty of Medicine, Hadassah-Hebrew University, P.O.B. 24026, Mount Scopus, Jerusalem, Israel 91240
The Virtual Reality Modeling Language Specification Appendix B. Examples Version 2.0, ISO/IEC WD 14772 August 4, 1996
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید] ... mples.html
Web Developer®'s Tips: Beginning VRML
By Web Developer® Staff [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
Virtual reality
[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]
Visualization of Spatial/Geographic Information with Virtual Reality Modeling Language (VRML)
At:[برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]

يادداشتها:

[1] Ivan sutherland
[2] Jaron luniar
[3] Myron Krueger
[4] Artificial Reality
[5] William Gibson
[6] Cyber Space
[7] Head Mounted Display
[8] simulation
[9] Mark Pesce
[10] Tony Parisi
[11] Gavin Bell
[12] Hyper Text Markup Language
[/align]
link : [برای مشاهده لینک ها شما باید عضو سایت باشید برای عضویت در سایت بر روی اینجا کلیک بکنید]